DE2151045A1

DE2151045A1 - Bohr- und Plandrehkopf

Info

Publication number: DE2151045A1
Application number: DE19712151045
Authority: DE
Inventors: Scholl Jule A
Original assignee: SCHOLL JULE A
Current assignee: SCHOLL JULE A
Priority date: 1971-03-23
Filing date: 1971-10-13
Publication date: 1972-10-05
Also published as: CH552428A; GB1366650A; GB1366649A; FR2131541A5; IT952358B; US3744352A; CA957182A

Description

8620-7l/Kö/S
21004

Convention Date:
March 23, 1971

JuIe A. Scholl, Woodside, New York, V.St.A.

Bohr- und Plandrehkopf

Die Erfindung betrifft einen Bohr- und Plandrehkopf mit einem durch eine Antriebswelle drehbaren Körper, der gleitbar einen zusammen mit ihm drehbaren und relativ zu ihm querverschieblichen Schlitten trägt, an dem ein Werkzeug angeordnet ist, sowie mit einem auf dem Körper relativ zu ihm drehbar angeordneten Bezugsteil und mit einer mit dem Körper, dem Bezugsteil und dem Schlitten gekoppelten Getriebeanordnung, die bei Drehbewegung des Körpers relativ zum Bezugsteil den Schlitten relativ zum Körper querbewegt.

Bohr- und Plandrehköpfe finden vielseitige Anwendung bei der maschinellen Bearbeitung von Werkstücken. Ein solcher Bohr- und Plandrehkopf ist z.B. in der USA-Patentschrift 3 371 559 (vom
5.3.1968) beschrieben. Diese in vieler Hinsicht für handelsübliche Bohr- und Plandrehköpfe repräsentative Vorrichtung hat einen zylindrischen Körper, der auf einer Antriebswelle befestigbar und durch diese drehbar ist. Der Körper trägt einen Schlitten, der in einer Schwalbenschwanznut des Körpers gleitbar geführt ist. Das Schneidwerkzeug ist mittels eines Werkzeugarmes am Schlitten befestigt. Oberhalb des Körpers befindet sich ein Sicherungsring, der durch einen Bremshebel festgehalten ist. Wenn die Antriebswelle den Körper dreht, wird durch die Relativbewegung zwischen dem rotierenden Körper und dem feststehenden Sicherungsring ein

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Getriebemechanismus betätigt, der eine ßuergleitbewegung des Schlittens relativ zum Körper erzeugt, so daß der Durchmesser der vom Schneidwerkzeug durchlaufenen Kreisbahn progressiv vergrößert wird. Auf diese Weise bewegt sich das Schneidwerkzeug in einer Bahn mit allmählich zunehmendem Durchmesser.

Nachdem der Schlitten eine vorbestimmte Querverschiebungsstrecke durchlaufen hat, wird ein Anschlagbolzen am Körper von zwei verstellbaren Anschlägen am Schlitten erfaßt. Die Anschläge bestimmen das Ausmaß des radialen Vorschubs oder Einzugs des Schneidwerkzeugs, und die Vorrichtung wird sodann entweder von Hand oder automatisch in der Bewegungsrichtung umgekehrt, wie in der oben genannten USA-Patentschrift beschrieben.

Obwohl herkömmliche Bohr- und Plandrehköpfe im allgemeinen zufriedenstellend arbeiten, haben viele von ihnen Eigenschaften, die ihre Brauchbarkeit in gewisser Hinsicht einschränken. Beispielsweise ist das Verhältnis der Querbewegung zur Drehbewegung des Schlittens allein durch die in die Vorrichtung einkonstruierten Getriebeübersetzungsverhältnisse bestimmt. Manche Bohr- und Plandrehköpfe haben komplizierte Getriebeanordnungen , die eine Einstellung auf verschiedene Werkzeugvorschubgeschwindigkeiten ermöglichen. Jedoch hängt die optimale Geschwindigkeit, mit welcher der radiale Vorschub des Schneidwerkzeugs erfolgen sollte, von einer Reihe von variablen Faktoren wie der Härte des bearbeiteten ^ Werkstücks, der Tiefe des vorzunehmenden Schnittes und der Art der gewünschten Oberflächengüte ab. Besonders wichtig ist ferner die Tatsache, daß die lineare radiale Werkzeugvorschubgeschwindigkeit bei einem gegebenen Übersetzungsverhältnis konstant ist und die lineare Geschwindigkeit des Werkzeugs relativ zum Werkstück bei zunehmendem Auswärtsvorschub des Werkzeugs zunimmt, konstante Spindeldrehzahl vorausgesetzt. Ein weiteres Problem ergibt sich daraus, daß die Einstellung der Anschläge, die den Schlitten am Ende des Schneidvorgangs anhalten, eine etwas zeitraubende Arbeit ist, die von einem geübten Maschinisten vorgenommen werden muß. Wenn mit der Vorrichtung eine Reihe von verschiedenen Bearbeitungen eines gegebenen Werkstücks durchgeführt werden soll, muß man entweder die Anschläge nach jedem Arbeitsgang verstellen oder

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jeden Arbeitsgang nacheinander getrennt mit einer Reihe von Werkstücken vornehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohr- und Plandrehkopf mit Hilfe einer geeigneten Zubehörvorrichtung so auszubilden und einzurichten, daß das Verhältnis der Querbewegung zur Drehbewegung des Schneidwerkzeugs über einen weiten Bereich stetig verändert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Bohr- und Plandrehkopf der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine mit dem Bezugsteil gekoppelte Einrichtung, die das Bezugsteil dreht, derart, daß eine Bewegung des Schlittens relativ zum Körper erfolgt, die der Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten des Körpers und des Bezugsteils proportional ist.

Durch die Erfindung werden eine Reihe von wichtigen Verbesserungen gegenüber bekannten Bohr- und Plandrehköpfen erzielt. Der Grundaufbau des Kopfes selbst ist unverändert. Der Bohr- und Plandrehkopf hat einen Körper, der von einer Antriebswelle gedreht wird, sowie einen auf dem Körper angeordneten Schlitten, der durch ein Planetengetriebe zusammen mit dem Körper drehbar und relativ zu ihm querbewegbar ist. Die Geschwindigkeit, mit der der Schlitten angetrieben wird, hängt vonder Drehung eines Bezugsteils relativ zum Körper ab.

Erfindungsgemäß kann das Bezugsteil in Drehung gesetzt werden, so daß die Geschwindigkeit der Querbewegung des Schlittens relativ zum Körper gesteuert wird. Die Drehung des Bezugsteils wird durch einen drehzahlveränderlichen Elektromotor bewirkt, dessen Drehzahl so reguliert wird, daß sich eine gewünschte SchlittenVorschubgeschwindigkeit ergibt. Der Elektromotor kann zwei zusammenwirkende Magnetelemente enthalten, die oberhalb des Körpers um die Antriebswelle herum angeordnet sind. Das erste Magnetelement ist am Bezugsteil drehbar mit diesem befestigt, während das zweite Magnetelement in einer festen Lage gehalten wird. Mindestens eines der beiden Magnetelemente ist ein Elektromagnet mit einer von einer Stromversorgungsquelle gespeisten Wicklung, während das andere Magnetelement ein Permanentmagnet sein kann. Vorzugsweise ist die Strom-

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quelle eine Gleichstromquelle mit stetig veränderlicher Ausgangsspannung.

Ein Generator kann die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils laufend überwachen, indem er einen dieser Drehgeschwindigkeit proportionalen elektrischen Strom erzeugt. Der Generator kann eine getrennte Generatorwicklung enthalten, die sich zusammen mit dem Bezugsteil dreht, das in Wechselwirkung mit dem Permanentmagneten des Elektromotors steht. Die Stromquelle spricht auf den vom Generator erzeugten Strompegel an und verändert die den Motor speisende Spannung entsprechend. Auf diese Weise kann die Motordrehzahl laufend nachgestellt und auf dem gewünschten Wert gehalten werden.

Da die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils elektronisch überwacht und geregelt wird, kann die Vorrichtung ohne weiteres mit den verschiedenartigsten elektronischen Regelungen herkömmlicher Art ausgerüstet werden. Beispielsweise kann der der Solldrehgeschwindigkeit des Bezugsteils entsprechende Spannungswert mit zunehmendem Werkzeugvorschub erniedrigt werden. Wenn dann das Werkzeug eine Bahn mit größerem Durchmesser durchläuft und bei jedem folgenden Umlauf mehr Material vom Werkstück abträgt, kann die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens entsprechend verringert werden, so daß die Materialabtragung konstant bleibt.

Die Vorrichtung kann ferner mit einem Schlittenarretiermechanismus ausgerüstet werden, der eine Anzahl von Schlittenarretieranschlägen aufweist, die nacheinander so eingestellt werden, daß sie von einem Anschlag am Schlitten oder am Körper des Bohr- und Plandrehkopfes erfaßt werden. Der Arretiermechanismus hat ferner ein bewegliches Anschlaghalterteil, das die Anschläge trägt, sowie eine Einrichtung, mittels deren das Anschlaghalterteil so geschaltet wird, daß entsprechend der Ouerbewegung des Schlittens jeweils ein anderer Anschlag in die Anschlagstellung gebracht wird. Das Anschlaghalterteil kann aus einem drehbaren Zylinder bestehen, von dessen einem Ende die Anschläge vorstehen. Die Schalteinrichtung kann aus einer Nocken- oder Steuerkurvenfläche bestehen, die einen Vorsprung erfaßt, so daß das Anschlaghalterteil bei Quer-

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bewegung des Schlittens relativ zum Körper gedreht wird. Die Anschläge können verstellbar sein, so daß die Strecke, die sie vom Anschlaghalterteil vorstehen, veränderlich ist.

Der erfindungsgemäße Bohr- und Plandrehkopf hat eine Reihe von wichtigen Vorteilen gegenüber bekannten Köpfen. Aufgrund der kontrollierten Bewegbarkeit des Bezugsteils kann das Verhältnis zwischen der radialen Vorschubgeschwindigkeit und der Drehgeschwin. digkeit des Schneidwerkzeugs je nach den Erfordernissen des gewünschten Plandreh- oder Bohrvorganges beliebig eingestellt und verändert werden, und zwar vorzugsweise stetig über einen bestimmten Bereich. Durch die Anbringung des automatisch geschalteten Schlittenarretiermechanismus kann ganz erheblich an Zeit und Mühe gespart werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Bohr- und Plandrehkopfes mit einem Schlittenarretiermechanismus gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung]

Figur 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte und weggebrochene, auseinandergezogene Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1;

Figur 3 eine andere teilweise weggebrochene Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 1;

Figur 4 eine teilweise weggebrochene Draufsicht eines Teils der Vorrichtung nach Figur 1;

Figur 5 eine Stirnansicht des Schlittenarretiermechanismus der Vorrichtung nach Figur 1; und

Figur 6 eine Schnittdarstellung des Schlittenarretiermechanismus nach Figur 5 entlang der Schnittlinie 6-6.

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Der Bohr- und Plandrehkopf, von dem die Erfindung ausgeht, ist in der USA-Patentschrift 3 371 559 beschrieben. Er hat, wie in Figur 1 gezeigt, einen Körper 10, der von einer Antriebswelle 12 gedreht wird und einen querverschieblichen Schlitten 14 trägt. Auf der Oberseite des Schlittens 14 befindet sich ein langgestreckter hochstehender Teil 16, der in einer Schwalbenschwanznut l8 in der Unterseite des Körpers 10 geführt ist. Auf diese Weise kann der Schlitten 14 in der Nut 18 in Querrichtung zum Körper 10 gleiten. Der Schlitten 14 trägt ein an einem Werkzeugarm 22 befestigtes Schneidwerkzeug 20.

Auf der Oberseite des Körpers 10 befindet sich ein drehbares Bezugsteil 24 in Form eines Ringes oder einer Muffe. Figur 3 und

fc zeigen die Einzelheiten einer mit dem Körper 10, dem Bezugsteil und dem Schlitten 14 gekoppelten Getriebeanordnung, die bei Drehbewegung des Körpers 10 relativ zum Bezugsteil 24 den Schlitten 14 quer zum Körper 10 bewegt. Im Inneren des Körpers 10 befinden sich zwei Zahnradanordnungen 62 mit je einer vom Bezugsteil 24 nach unten vorstehenden Welle 64, die ein oberes Zahnrad 66 und ein unteres Zahnrad 68 trägt. Am Körper 10 befindet sich ein mit diesem drehbarer Zahnkranz 70, der mit den oberen Zahnrädern 66 der Zahnradanordnungen 62 kämmt. Die Zahnräder 66 sind starr mit den unteren Zahnrädern 68 verbunden, so daß sie diese in Drehung versetzen. Die Zahnräder 68 setzen eine Muffe 72 in Drehung, die an ihrem oberen Teil 74 eine in die Zahnräder 68 eingreifende Zahnunghat. Die Muffe 72 dreht ein Zahnrad 76, das seinerseits

™ ein Zahnrad 78 dreht. Die Zahnräder 76 und 78 sind auf einer gemeinsamen Welle 80 befestigt. Das Zahnrad 78 greift in eine Getriebeschnecke 82 ein und setzt sie in Drehung. Die Getriebeschnecke 82 greift ihrerseits in eine Zahnstange 84 am oberen Teil l6 des Schlittens 14 ein und bewirkt dadurch, wenn sie sich dreht, die Querverschiebung des Schlittens 14. Durch die Querverschiebung des Schlittens I4 wird das Schneidwerkzeug 20 in Radialrichtung bewegt und dadurch in bezug auf das Werkstück vorgeschoben.

Um das Bezugsteil 24 zu drehen und dadurch die Querbewegung des Schlittens I4 relativ zum Körper 10 zustande zu bringen, ist

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auf der Antriebswelle 12 oberhalb des Körpers 10 ein drehzahlveränderlicher Elektromotor 26 befestigt. Mit Hilfe des Elektromotors 26 kann die Bedienungsperson die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 über einen erheblichen Bereich verändern. Zum Einstellen der Drehzahl des Elektromotors 26 auf bestimmte vorgegebene Werte oder zur kontinuierlichen Verstellung der Motordrehzahl können geeignete Reglereinrichtungen vorgesehen sein.

Der Elektromotor 26 hat ein erstes Magnetelement in Form eines starr auf der Antriebswelle 12 befestigten Läufers 40 sowie ein zweites Magnetelement in Form eines Ständers 42, der an einem ortsfesten, von einem Bremshebel 45 festgehaltenen Rahmen 44 befestigt ist. Das erste Magnetelement 40, d.h. das innere Magnetelement, ist am Bezugsteil 24 mittels einer Hülse 46 befestigt, die mit einem Flanschteil einen auf der Oberfläche des Bezugsteils 24 befindlichen Stift 47 erfaßt. Zwischen der Hülse 46 und der Welle 12 befindet sich ein Satz von Nadellagern 48. Zwischen der Hülse 46 und dem Rahmen 44 ist ein Satz von Kugellagern 49 vorgesehen.

Die relative Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 gegenüber dem Körper 10 und der Antriebswelle 12 kann natürlich durch Verändern der Drehgeschwindigkeit der beiden Magnetelemente 40 und 42, die die absolute Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 bestimmt, verstellt werden. Der Drehzahlunterschied zwischen dem Bezugsteil 24 und dem Körper 10 wird letzten Endes in die Querverschiebung des Schlittens 14 unddes Schneidwerkzeugs 20 übersetzt.

Vorzugsweise ist der Elektromotor 26 ein gewöhnlicher drehzahlveränderlicher Gleichstrommotor, bei dem das Magnetelement 42 aus einer Anzahl von Permanentmagneten und das andere Magnetelement 40 aus einem Satz von einen Elektromagneten bildenden Spulenwicklungen besteht. Diese Ausbildung ist wegen ihrer Einfachheit und Genauigkeit, und weil sich der Anschluß eines der Magnetelemente 40 und 42 an die Stromquelle 50 erübrigt, vorzuziehen. Die Stromquelle 50 ist eine spannungsveränderliche Gleichstromquelle. Die Drehgeschwindigkeit des Bezufsteils 24 hängt somit von der Ausgangsspannung der Stromquelle 50 ab, die so eingestellt wird,

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daß die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 relativ zum Körper 10 die gewünschte Werkzeugvorschubgeschwindigkeit hervorruft. Vorzugsweise ist der Elektromotor 26 umkehrbar, so daß das Bezugs teil 24 in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle 12, jedoch mit höherer Drehzahl gedreht werden kann. Dadurch wird die Drehrichtung des Bezugsteils 24 relativ zum Körper 10 umgekehrt, so daß das Schneidwerkzeug 20 eingezogen oder zurückgefahren wird.

Obwohl die Bedienungsperson die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 unmittelbar durch Einstellen der Ausgangsspannung der Stromquelle 50 wählen kann, ist es wünschenswert, daß die Ausgangsspannung der Stromquelle automatisch reguliert werden kann, so daß eine bestimmte Motorsolldrehzalil und eine entsprechen-

^ de Ouerverschiebungsgeschwindigkeit des Schlittens 14 aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck ist der Elektromotor 26 mit einem Generator 52 in Form eines getrennten Satzes von zum Magnetelement 40 gehörenden Wicklungen 53 ausgerüstet. Die Wicklungen 53 erzeugen im Zusammenwirken mit den Permanentmagneten des Ständerelements einen Strom, der über eine Leitung 54 einem Vergleicher 56 zugeführt wird. Der Vergleicher 56 empfängt außerdem über eine Leitung 58 ein Eingangssignal von einer Bezugsspannungsquelle 60. Der Vergleicher 56 vergleicht das Signal vom Generator 52 mit dem Signal von der Bezugsspannungsquelle 60 und erzeugt ein der Differenz zwischen diesen beiden Signalen proportionales Fehlersignal. Auf diese Weise wird die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24 laufend überwacht. Das Fehlersignal wird über eine Leitung 63 der

P Stromquelle 50 zugeführt, die dadurch, je nach der Polarität des Fehlersignals, in ihrer Spannung nach oben oder unten verstellt wird. Der Generator 52 wirkt somit als Tachometer und mißt die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils 24, die durch das über die Leitung 54 übertragene Signal angezeigt wird. Der den Elektromotor 26 mit dem Vergleicher 56 und der Stromquelle 50 verbindende Leitungsdraht kann im Bremsarm 45* der zu diesem Zweck hohl ausgebildet ist, untergebracht sein.

Die Bedienungsperson wählt die Bezugsspannung für die Stromquelle 50, die der Ausgangsspannung des Generators 52 bei derjenigen Drehgeschwindigkeit entspricht, die die gewünschte Ouer-

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Verschiebungsgeschwindigkeit des Schlittens hervorruft. Die Bedienungsperson stellt auf diese Weise die radiale Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 20 ein, und diese Vorschubgeschwindigkeit steht nicht in einem festen Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 12, wie es bei den bekannten Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Der Spannungs wert des Bezugssignals kann auf irgendeine herkömmliche Weise verändert werden, um Änderungen der radialen Vorschubgeschwindigkeit nach irgendeinem gewünschten Schema zu programmieren. Beispielsweise kann die Vorschubgeschwindigkeit mit zunehmendem Durchmesser der vom Schneidwerkzeug 20 durchlaufenen Bahn sich verringern, so daß die Metallabtragung am Werkstück konstant bleibt.

Die Anordnung des Permanentmagnetelements 42 und des. Elektromagnetelements 40 kann natürlich vertauscht werden, so daß das Permanentmagnetelement 42 als Läufer am Bezugsteil 24 und das Elektromagnetelement 40 als Ständer am Rahmen 44 angeordnet ist. Unter gewissen Verhältnissen werden dadurch die elektrischen Kontakte für die Wicklungen des Elektromotors 26 und des Generators 52 leichter zugänglich. Anstelle des Elektromotors der oben beschriebenen Art können auch anderweitige Elektromotoren, beispiels weise ein Impulsgleichstrommotor verwendet werden. Ferner ist es zwar vorzuziehen, jedoch nicht unbedingt notwendig, daß der Elektro_ motor 26 auf der Antriebswelle 12 oberhalb des Körpers 10 angeordnet ist. Der Elektromotor 26 kann vielmehr auch auf einem benachbarten Trägerteil angeordnet und durch Zahnräder und Wellen mit dem Bezugsteil 24 verbunden sein. Bei einer solchen Anordnung des Elektromotors 26 kann ein dazugehöriger Tachometergenerator vorgesehen sein oder auch nicht.

Der oben beschriebene Bohr- und Plandrehkopf kann vorteilhafterweise mit zwei Schlittenarretiermechanismen 28 ausgerüstet sein, wie in Figur 1 gezeigt. Die beiden Mechanismen 28 können in einer Nut 32 im Schlitten 14 des Bohr- und Plandrehkopfes angeordnet sein. Gewünschtenfalls kann man auch nur einen einzigen Schlittenarretiermechanismus 28 sowie einen herkömmlichen lagefesten Anschlag am anderen Ende des Bewegungshubes des Schlittens vorsehen.

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Ein solcher Schlittenarretiermechanismus 28 ist in Figur 5 und 6 gezeigt. Er enthält die vier verstellbaren Anschläge 30, die auf dem beweglichen Anschlaghalterteil 36 angeordnet sind. Das allgemein zylindrische Anschlaghalterteil 36 ist drehbar auf einem Rahmen 86 gelagert, der mittels einer Befestigungsschraube 88 in der Nut 32 des Schlittens 14 befestigt ist. Eine durch eine Feder gegen das Drehteil 36 gedrückte Kugel 90 sitzt in einer von vier Rasteintiefungen 92 an der Seite des Drehteils 36. Je nachdem, in welche der Eintiefungen 92 die Kugel 90 eingerastet ist, kann ein entsprechender der vier Anschläge 30 so eingestellt werden, daß er vom Anschlag 34 am Körper 10 erfaßt wird.

Es ist erwünscht, daß der Anschlag 34 beim aufeinanderfolgenden Erfassen des Schlittenarretiermechanismus 28 jeweils nacheinander einen der vier Anschläge 30 erfaßt. Zu diesem Zweck ist eine Schaltvorrichtung vorgesehen, die das Anschlaghalterteil 36 so schaltet, daß entsprechend der Ouerbewegung des Schlittens 14 jeweils ein anderer Anschlag 30 in diejenige Lage gebracht wird, in der er vom Anschlag 34 erfaßt wird. Diese Schaltvorrichtung besteht aus einer Anzahl von Vorsprüngen 37 auf dem Drehteil 36, wobei jedem der Anschläge 30 je ein solcher Vorsprung 37 entspricht. Beim Vorschub des Schlittens 14 wird einer der Vorsprünge 37 von der Steuakurvenfläche 39 erfaßt, die diesen Vorsprung 37 so verschiebt, daß er sich vom Schlitten 14 weg dreht, wenn der Anschlag 34 sich in Richtung zum Schlittenarretiermechanismus 28 bewegt. Dadurch wird das Drehteil 36 so gedreht, daß der nächstfolgende Anschlag 30 in diejenige Lage gebracht wird, in der er vom Anschlag 34 erfaßt wird. Wenn der Anschlag 34 den Anschlag 30 erfaßt, wird die Querbewegung des Schlittens 14 gestoppt. Die Bewegungsrichtung des Schlittens 14 kehrt sich daraufhin um, wie in der genannten USA-Patentschrift 3 371 559 erläutert, so daß der Schlitten wiederum querbewegt wird, bis der Anschlag 34 den anderen Schlittenarretiermechanismus 2 8 erfaßt, woraufhin sich die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen.

Das Arbeitsprinzip .des Schlittenarretiermechanismus 28 beruht auf der Relativbewegung zwischen dem Schlittenarretiermechanismus 28 und dem Anschlag 34· Man kann die Anordnung auch dahin-

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gehend abwandeln, daß der Schlittenarretiermechanismus 28 am Körper 10 und der Anschlag 34 am Schlitten 14 angeordnet ist. In jedem Falle bewirkt der Schlittenarretiermechanismus 28, daß die Vorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 20 in das Werkstück oder die Abziehbewegung des Schneidwerkzeugs vom Werkstück aufhört, nachdem das Schneidwerkzeug sich über eine vorbestimmte Strecke bewegt hat, die durch die Voreinstellung des Ausmaßes des Vorstehens der Anschläge 30 vom Ende des Anschlaghalterteils 36 gewählt wird. Da das Anschlaghalterteil 36 vor jedem Erfassen durch den Anschlag 34 automatisch geschaltet wird, kann der Maschinist vier verschiedene Stopstellungen wählen, bei denen die Ouerbewegungsrichtung des Schlittens 14 nach jeweils vier aufeinanderfolgenden Querdurchgängen umgekehrt wird. Natürlich kann man an Stelle von vier Anschlägen bei jedem Schlittenarretiermechanismus 28 je nach den durchzuführenden Arbeitsvorgängen auch eine andere Anzahl von Anschlägen vorsehen.

Natürlich kann man die erfindungsgemäße Drehzahlregelung des Bezugsteils 24 auch bei einer Vorrichtung anwenden, die nicht mit dem Schlittenarretiermechanismus 28 ausgerüstet ist. Beispielsweise kann man einen elektronischen Wandler oder Meßfühler bekannter Art vorsehen, der die Lage des Schlittens 14 wahrnimmt und zum geeigneten Zeitpunkt ein elektrisches Signal erzeugt. Mit Hilfe dieses Signals kann dann die Drehrichtung entweder der Antriebswelle 12 oder des Elektromotors 26 umgekehrt werden. Wird für das Zurückfahren des Werkzeugs 20 der Motor 26 verwendet, so kann das Zurückfahren erfolgen, während die Antriebswelle 12 außer Betrieb ist. Bei bekannten Vorrichtungen muß dagegen die Antriebswelle 12 und damit das.Wer-lüÄUg 20 in Drehung sein, damit das Werkzeug zurückgefahren werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik zwei Hauptvorteile auf. Der eine Vorteil besteht darin, daß die Geschwindigkeit, mit der das Schneidwerkzeug 20 gegen das Werkstück vorgeschoben wird, entsprechend der gewählten Drehzahl des Elektromotors 26 verändert werden kann und nicht von der Drehgeschwindid-eit der Antriebswelle 12 abhängig ist. Der andere Vorteil besteht darin, daß bei Vorhandensein des automatisch schalt-

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baren Schlittenarretiermechanismus 28 die Querverschiebung des Schlittens 14 in jeder Bewegungsrichtung nacheinander an vier verschiedenen Stellen angehalten werden kann.

Vorstehend ist also, kurz gesagt, eine Vorrichtung beschrieben, bei der ein ein Schneidwerkzeug tragender Schlitten gleitbar an einem drehbaren Körper angeordnet ist, der mit einer Antriebswelle verbunden ist, so daß der Körper und der Schlitten zur Durchführung von Bohr- und Plandreharbeiten gemeinsam gedreht werden können. Die Drehbewegung des Körpers relativ zu einem Bezugsteil erzeugt eine Querverschiebung des Schlittens relativ zum Körper, so daß der Durchmesser der vom Schneidwerkzeug durchl.aufenen Kreisbahn sich vergrößert. Das Verhältnis der Ouerbewegung des Schlittens zur Drehbewegung des Körpers kann durch Drehen des Bezugsteils verändert werden. Ein Mechanismus mit einer Anzahl von SchlittenanscM-ägen dient zum Stoppen der Querbewegung des Schlittens. Dieser Mechanismus .wird durch die Bewegung des Schlittens geschaltet, so daß die einzelnen Anschläge nacheinander in die Anschlaglage gebracht werden.

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Claims

Patentansprüche

1.JBohr- und Plandrehkopf mit einem durch eine Antriebswelle drehbaren Körpen der gleitbar einen zusammen mit ihm drehbaren und relativ zu ihm querverschieblichen Schlitten traget, an dem ein Werkzeug angeordnet ist, sowie mit einem auf dem Körper relativ zu ihm drehbar angeordneten Bezugsteil und mit einer mit dem Körper, dem Bezugsteil und dem Schlitten gekoppelten Getriebeanordnung, die bei Drehbewegung des Körpers relativ zum Bezugsteil den Schlitten relativ zum Körper querbewegt, gekenn zei ch net durch eine mit dem Bezugsteil (24) gekoppelte Einrichtung (26), die das' Bezugsteil dreht, derart, daß eine Bewegung des Schlittens (14) relativ zum Körper (10) erfolgt, die der Diffe_ renz zwischen den Drehgeschwindigkeiten des Körpers und des Bezugsteils proportional ist.

2. Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die das Bezugsteil (24) drehende Einrichtung (26) ein Elektromotor ist.

3. Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor um die Antriebswelle (12) herum angeordnet ist.

4. ^rVohr- und Plandrehkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Bezugsteil (24) drehende Einrichtung (26) in ihrerDrehzahl stetig über einen erheblichen Bereich verstellbar ist.

5. HoUr- und Plandrehkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das BezugsteiL (24) drehende Einrichtung (26) mit mehreren, erheblich voneinander abweichenden Drehzahlen arbeiten kann.

(·, Bohr- und Plandrehkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor zwei zusammenwirkende Magrietelemente (4^, 42) aufweist, von

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BAO OFUQiNAi.

denen mindestens eines (40) ein an eine Stromquelle (50) angeschlossener Elektromagnet ist, derart, daß die Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten des Körpers (10) und des Bezugsteils (24) durch die Ausgangsspannung der Stromquelle (50) bestimmt wird.

7· Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Magnetelement (4 2) ein Permanentmagnet ist.

8. Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetelemente (40, 42) die Antriebswelle (12) umgeben.

9· Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Magnetelement (40) am Bezugsteil (24) befestigt ist, derart, daß es sich zusammen mit diesem dreht.

10. Bohr- und Plandrehkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Bezugsteil (24) drehende Einrichtung (26) ein erstes Magnetelement (40) in Form eines oberhalb des Körpers (10) drehbar um die Antriebswelle (12) angeordneten Elektromagneten, ein das erste Magnetelement umgebendes, an einem feststehenden '.lahmen (44) befestigtes zweites Magnetelement (42) und eine zwischen der An-

™ triebswelle und dem ersten Magnetelement angeordnete Hülse (46) enthält, die das erste Magnetelement mit dem Bezugsteil verbindet, derart, daß beide sich gemeinsam drehen und die beiden Magnetelemente einen die Drehbewegung des Bezugsteils hervorrufenden Elektromotor biLden.

11. Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 10, d a d u r c h gekennze ich η et, daß das zweite Magnete Lernent (42) aus Permanentmagnetstücken besteht.

12. Bohr- und Plandrehkopf nach einem dm· vorhergohomlen Ansprüche» dadurch g v. U e η η ζe j. c h η c t , daß

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zum Regeln der Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils (24) eine spannungsveränderliche Gleichstromquelle (50), ein Elektromotor (26), der das Bezugsteil mit einer der Spannung der Gleichstromquelle proportionalen Geschwindigkeit dreht, und ein Generator (52), der einen der Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils proportionalen Strom erzeugt, durch den die den Elektromotor speisende Spannung der Gleichstromquelle verändert wird, vorgesehen sind.

13. Bohr- und Plandrehkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am Bohr- und Plandrehkopf angeordneten Anschlag (34) und einen von diesem erfaßbaren Schlittenarretiermechanismus (28) mit einer Anzahl von Anschlagteilen (30), die nacheinander vom Anschlag (34) erfaßbar sind, einem die Anschlagteile tragenden beweglichen Anschlaghalter (36) und einer Schalteinrichtung (37* 39), die den Anschlaghalter so schaltet, daß bei Ouerbewegung des Schlittens (14) die einzelnen Anschlagteile nacheinander in eine Lage gebracht werden, in der sie vom Anschlag (34) erfaßt werden.

14. Bohr- und Plandrehkopf nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (52), welche die Drehgeschwindigkeit des Bezugsteils (24) überwacht und die den Elektromotor (26) speisende Spannung laufend im Sinne einer Aufrechterhaltung: der Solldrehzahl regelt.

15· Sch] ittenarretiermeclianismus für einen Bohr- und Plandrehkopf mit einem mit einer Antriebswelle verbundenen Körper und einem Schlitten, an dem ein Schneidwerkzeug befestigt ist, das bei gemeinsamer Umdrehung des Schlittens und des Körpers in Querrichtung zum Körper bewegt wird, sowie mit einem am Schlitten oder am Körper angeordneten Anschlag, der bei Ouerbewegung des Schlittens den Schlittenarreti ermechanismus erfaßt, g e Ic e η η-zeichnet durch eine Anzahl von Anschlagteilen (30), die nacheinander so einstellbar sind, daß sie vom Anschlag (34) erfaßt werden, einen die Anschläge tragenden beweglichen Anschlaghalter (.]() und eine Schalteinrichtung (37, 39), die den Anschlaghalter so schaltet, daß die einzelnen Anschlagteile nacheinander

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in diejenige Lage gebracht werden, in der sie bei Ouerbewegung des Schlittens (14) vom Anschlag (34) erfaßt werden.

16. -Schlittenarretiermechanismus nach Anspruch 15, da durch gekennzeichnet, daß der Anschlaghalter (36) aus einem Drehzylinder besteht, von dessen einem Ende die Anschlagteile (30) vorstehen.

17. Schlittenarretiermechanismus nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Steuerkurventeil (39) aufweist, das bei Ouerbewegung des Schlittens (14) relativ zum Körper (lO) einen Vorsprung (37) erfaßt, derart, daß der Anschlaghalter (36) gedreht wird.

18. Schlittenarretiermechanismus nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagteile (30) so verstellbar sind, daß die Strecke, die sie vom Anschlaghalter (36) vorstehen, verändert wird.

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